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毕业设计基于PLC的压力机液压系统设计学生姓名： 何博 学号： 112012242 系 部： 机械工程系 专 业： 械电子工程 指导教师： 王玉玲 二零一五年六月 诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 基于PLC的压力机液压系统设计 系部： 机械工程系 专业： 机械电子工程 学号： 112012242 学生： 何博 指导教师（含职称）： 王玉玲（副教授） 1课题意义及目标可编程控制器（PLC）正在成为工业控制领域的主要设备，在世界各地发挥着越来越大的作用，利用PLC控制液压系统工作，可以实现自动化，提高工作高效率。通过本次毕业设计学生应该深入了解压力机液压系统的结构、功用和工作原理，综合运用所学的基础理论知识，完成压力机液压系统原理图的设计，编写PLC程序来控制液压回路，并且能够利用液压实验台实现液压系统的控制。为以后从事机械方面的工作打好基础。2主要任务（1）根据工作条件设计液压系统原理图；（2）液压回路的程序设计；（3）利用液压实验台调试程序；（4）编写设计说明书。3主要参考资料 1李伟主编.机床电器与PLC.西安：西安电子科技大学出版社，2006 2成大先.机械设计手册（第五版）M.化学工业出版社，2008 3周世昌.液压系统设计图集M.机械工业出版社，2003 4廖常初.大中型PLC编程及应用M.机械工业出版社，20034进度安排设计各阶段名称起 止 日 期1阅读任务书，完成开题答辩2014年12月20日至2014年12月31日2液压系统参数计算，PLC的确定2015年3月3日至2015年4月10日3绘制液压原理图，编写、调试PLC2015年4月28日至2015年5月21日4撰写设计说明书，准备毕业答辩；2015年6月10日至2015年6月20日审核人： 年 月 日基于PLC的压力机液压系统设计摘要：PLC可编程控制器结构简单、编程方便、反应快，应用于液压系统中可以很大地提高系统的性能。本论文根据给定的工作条件,首先完成了压力机液压系统的设计计算，拟定了液压系统原理图，选定了液压元件，并根据液压系统工作原理图完成了电气控制电路设计，使液压系统可以按顺序完成工况动作；再设计了PLC控制程序，绘制出梯形图，通过PLC的输入输出控制液压回路中电磁阀工作，最后以液压实验台为平台实现压力机液压系统控制。关键词：PLC,液压系统控制，电气控制，梯形编写。Design of press hydraulic system based on PLCAbstract：PLC is Programmable Logic Controller, it structure is simple, it has a very convenient programming and fast response. it can greatly improve system performance used in hydraulic systems .In this paper, according to the given operating conditions, the first we have completed is the design and computing of the press hydraulic system, next we have developed the schematic of hydraulic system, selected hydraulic components and finished the design of electrical control circuit under the schematic of hydraulic system to make the hydraulic system complete condition action in order; then, we designed the control program of PLC and mapped out the ladder chart, we made the hydraulic circuit solenoid valve work normally by the inputs and outputs of PLC, and finally as a platform to hydraulic test stand to complete the combination of hydraulic system control.Keywords: PLC, hydraulic system control, electrical diagram, ladder diagram. 目 录1 前言11.1 可编程控制器与液压系统的发展11.2 电气控制液压系统的优点11.3 液压传动的工作原理及组成22 压力机液压系统的设计32.1 明确设计要求和条件32.2 系统工况分析42.2.1 运动分析42.2.2 负载分析52.2.3 液压缸负载的计算52.3 确定主要参数72.3.1 初选液压缸的工作压力72.3.2 液压缸主要结构尺寸的确定72.3.3 液压缸内径D和活塞杆直径d的计算82.3.4 液压缸的工作压力和流量92.4 拟定液压系统原理图92.4.1 液压回路的选择和液压系统的注意事项92.4.2 液压系统原理图112.5 计算和选择液压元件122.5.1 液压泵和电机规格的选择122.6 验算液压系统的性能143 电气控制电路设计163.1 设计步骤及注意事项163.2 电气控制线路的组成和基本控制规律163.3 电气控制电路图173.4 选择电气元件184 压力机可编程控制器的设计214.1 可编程控制器设计的基本原则214.2 PLC的组成和工作过程214.3 PLC的设计内容244.3.1 设计梯形图255 结 论28参考文献29致 谢30III太原工业学院毕业设计1 前言1.1 可编程控制器与液压系统的发展就目前的发展来看液压技术是研究利用有液压体实现传动和控制的一门新兴学科，作为一门新兴的学科它近几年展非常的迅速，尤其是在工业方面得到了更好的运用,把传动与控制结合了起来是液压技术发展的一个必然结果。在21世纪随着计算机的发展和通信技术的成熟，可编程控制器（PLC）作为以计算机技术为核心的通用自动控制器，已经广泛的运用于工业中尤其在液压系统控制方面也取得了相当大的成就，可编程控制器具有可靠性和稳定性以及实时性强等特点。PLC与继电器控制技术的有效结合，当前已成为了工业自动化技术中必不可少的一部分。1.2 电气控制液压系统的优点 (1)配套齐全、功能完善、适用性强。虽然PLC的种类很多但由于其产品的系列化.模块化.软件齐全,用户可以根据自身的条件定制你想要的控制系统。而且PLC可以运用在各种控制领域，非常的广泛。现在人机界面的发展适用PLC控制系统更加的简单容易。(2)编程语言学习容易、使用简单。就如我们平时课本中接触的一样，编程的结果主要是用梯形图的形式、给表现出来，我们要理解简单的逻辑指令。(3)维护的工作量小、简单。PLC的模块化减少了设备的外接线，同时它具有很强的自我诊断能力，并显示出来有利于技术人员快速的发现问题的关键点。维护的时候也非常的方便，根据梯形图发现有问题的模块然后换掉，减少了影响生产的时间也节约了维修的时间。(4)体积小、能耗低、重量轻。现在PLC的产品都做的非常的小，可以用微型来形容。能耗也就特别的低。很容易的就导入了机械的内部，是实现机电一体化最好的一种机电设备。1.3 液压传动的工作原理及组成简单的叙述一下液压传动的工作原理。液压泵由电动机带动后开始从油箱中吸油，当油液进入压力管后，根据情况改变换向阀。压力调节或流量调节用溢流阀和节流阀来控制，当液压油进入缸体后推动缸体移动，同时液压油从另一个缸体从回油路排回油箱，这样就完成了一个动作或者说完成了一个工况3。液压系统组成：（1）动力原件。把机械能转化为液压能的装置，最常见的就是液压泵，它给系统提供压力油。（2） 执行元件。把液压能转化为机械能带动工件做工的装置。它可以是液压缸或其它3。（3）控制元件。对液压系统中油液的流量、运动、压力的控制。（4）辅助元件。由各种液压附件组成，例如油罐、油箱等。（5）工作介质。就是液压油42 压力机液压系统的设计液压系统的设计与计算是液压总设计的一部分。液压系统的设计除了要满足主机作业循环和力、速度要求外，还应满足结构简单、工作安全可靠、操作方便等特点同时也要认真的贯彻系列化、标准化、和通用化的要求2。2.1 明确设计要求和条件(1）给出工作条件： 这些工作条件都是根据工作的性质，再结合实际自己拟定的。压力机执行元件运动部件的重力 30000N快速往返速度 5m/min加压速度 60200mm/min 工作负载 800000N 下图为工作循环图 图2.1液压缸工作循环图（2）设计要求本次设计的液压系统是用于单柱式压力机，压力机在工业方面运用的比较广泛它可以完成毛坯的冲孔、弯曲、切断等工艺。所以它的液压系统对压力有较大的要求，要求压力要足够的大才可以完成上述的工艺。液压系统执行元件在主机中是立式安装的，在空间上做上、下往返运动。2.2 系统工况分析工况分析的目的是明确在工作循环中执行元件的负载和运动的变化规律，他包括了运动分析和负载分析。2.2.1 运动分析按照设备的工艺要求，研究执行元件的运动规律。工作循环为快进慢速加压保压快退。根据参考文献中的内容知道：柱塞缸的特点是结构简单，应用场合长行程、单向工作，此执行元件适用于本系统。画出速度循环图，如图下图。图2.2速度循环图2.2.2 负载分析负载分析，就是通过计算、确定执行元件负载的大小和方向，并分析各执行元件运动过程中的振动、冲击及过载能力等情况,作用在执行元件上的负载分为两类：约束性负载和动力性负载1。约束性负载的特性是它的方向总是与执行元件运动方向相反，对执行元件起阻止作用，例如固体摩擦力、粘性摩擦阻力是约束性负载。对于变化规律复杂的液压系统一定要画出负载循环图这样有利于系统的分析。不同工作性质的液压系统其分析的重点不同，要根据实际的工作进行分析。2.2.3 液压缸负载的计算 （1）工作负载Fg。工作负载与主机的工作性质有关而对于本次设计的压力机就是工作负载800000N Fg=800000N (2)导轨摩擦力Ff。这次压力机的安装方式是竖直安装的所以Fn=0 Ff=0 (3)惯性力Fa。用牛顿第二定律解决。 Fa=ma=G/gv/t6 t=0.10.5s6 5Fa=30000/9.815/0.4=38226.29N (4)重力负载Fg。Fg=30000N （5)密封阻力F密。F密=0.1F6（F为总的外负载力） （6）F压=800000N各个工作阶段所受的外负载： 工况计算公式外负载启动F启=F密+Fa+Ff6F启=Fa/0.9=38226.29/0.9=42473.65N快进F快=F密+Ff6F快=0慢速加压F工=F密+F压+Ff6F工=F压/0.9=800000/0.9=888888.89N快退F退=F密+Fg+Ff6F退=30000/0.9=33333.33N表格 1各工况外负载力 画出负载图，如图下图所示。图2.3负载图7 2.3 确定主要参数因为液压回路还没有确定，这里所说的主要参数是指液压执行元件的主要参数。2.3.1 初选液压缸的工作压力工作压力是执行元件中主要的一个参数之一，其他的数据也是根据它而得出来的。工作压力的大小关系着这个系统是否经济合理，工作压力太小完成不了所预设的工艺，而且所需的缸体要求也大，流量要求也高，其他液压元件的尺寸也相应的增大，给安装带来不必要的麻烦。反之压力过大对元件的强度和密封性能要求高。所以综合上面所说选择压力一定要合理，我们可以参考设计文献中的数据表2 各类设备的常用压力表6设备类型组合机床磨床农业机械、小型机械液压机、重型机械、起重机工作压力P/105Pa305020100160200220从这个图表中我们可以给出液压缸工作压力的范围P=2022MPa选定液压缸的工作压力为P=20MPa2.3.2 液压缸主要结构尺寸的确定 液压缸主要的结构尺寸就指的是缸的内径D和活塞杆直径d。设计液压缸的步骤： （1）掌握了解主机的结构、作用、工作条件等，必须符合国家的标准和规范。 （2）根据主机的动作要求选择液压缸的结构和类型。 （3）根据液压缸的工作负载选定液压缸的工作压力确定活塞和活塞杆的直径。 设计液压缸需考虑的问题： （1）尽量缩小液压缸的外形尺寸，使它的结紧凑。 （2）活塞杆受拉不受压避免被压弯损坏。 （3）长行程液压缸伸出时应该避免下垂。 8 （4）应有可靠的封密性，以免泄露液压油。 （5）液压缸的结构要素应采用标准系列尺寸，最好采用标准件。2.3.3 液压缸内径D和活塞杆直径d的计算 设计液压缸的内径和活塞杆的直径都必需考虑到设备的类型、用途等,而有些轻载高速的机床对速度有一定的要求，则计算时要以速度为主,总而言之根据情况的不同灵活的运用各种计算方法6。（1）计算活塞内径 D=6 式中F-液压缸的最大牵引力； P- 液压缸有效工作压力； D液压缸内径； d 活塞杆直径； 在设计中P2通常取P2=0则D= D=237mm参考设计文献液压传动与控制第四版 表53活塞直径系列根据上面的这个数据查表得到D=250mm(2)计算活塞杆直径d 活塞杆直径可根据受力的情况及液压缸的形式来决定：受拉时，d=（0.30.5)D;受压时，在p5MPa时，d取（0.50.55）D,在5MPap7MPa的情况下，d取（0.60.7）D，在P7MPa时，d=0.7D6。条件P7MPa满足设计的要求，则d=0.7D d=0.7250=175mm82.3.4 液压缸的工作压力和流量q快进=A1.V快进=3.140.08=390010-6 m3/s=23.4L/minq工进=A1.V工进=3.140.003=163.510-6m3/s=1.0L/minq快退=(A1-A2).V快退=0.080.0250219=200010-6=12L/minP快进=F1/S1=42473.65/3.14=8.65MPaP工进=F2/S1=888888.89/=18.12MPaP快退=F3/S1-S2=33333.33/0.0490625-0.0240404=1.33MPa2.4 拟定液压系统原理图液压系统图的的设计是整个液压系统中最重要的设计环节之一，设计合理的液压系统图才能够满足前面所算出的数据，确定主油路再确定辅助油路设计合理的系统图4。 2.4.1 液压回路的选择和液压系统的注意事项 （1）液压回路的选择。液压回路有各种形式，不同的液压回路作用也不同。在确定了执行元件以后，要根据设备的性能和工作特点首先确定液压系统的基本回路，就如机床的液压系统，调速和换接回路是主要的回路；压力机的调节回路顾名思义就是调压回路。有多个执行元件的时候还还考虑到各个元件的顺序问题，就要选择有多级9调压的回路，而且要要防止它们互相干扰，到底是调速回路、调压回路、还是多缸回路，这些都需要我们结合实际情况去确定。在考虑如何确定液压回路时我们也要考虑到节省能源、减少冲击和保证动作精度等问题。 （2）合成液压系统时的注意事项： 最终整理出来的系统首先要保证它的进油路和出油路的通畅，同时也要保证工作循环中各个元件的动作都安全可靠并互不干扰。 合理的安排各元件之间的连接，去掉重复的管路和元件，功能差不过的几个元件应该尽量用同一各型号的，要求这么多就是为了系统的结构简单，元件的数量和类型少，安装和调试起来就更加的方便。 合理的安排各个元件的安装位置，使系统经济合理便于调试维修。 防止液压振动和冲击，如果发生了这样的情况对系统的稳定性有很大的影响，甚至影响整个系统不能工作，所以在必要的时候可以加一些缓冲装置或设计一个缓冲回路。 能适用标准件就使用标准件，尽量减少自己设计的专用件。（3）液压动力源的选择。 我们在选择动力元件时，要了解这个系统对是调压系统还是节流调速系统。对于容积调速的回路就基本上用变量泵来供油，用安全阀限定最大的压力。动力源的入口处一般都要加上过滤装置，就是防止杂质进入系统中损害元件，也防止杂质进入回油路中，同时还要考虑周围的环境，有必要的时候可以考虑给液压泵进行加热、冷却等措施。102.4.2 液压系统原理图图2.4液压系统原理图 1. 液压泵 2.单向阀 3.7三位四通电磁换向阀 4.单向顺序阀 5.液压缸6.先导式溢流阀 8.9溢流阀表3液压系统电磁换向阀动作顺序表动作顺序1YA2YA3YA4YA快进慢速加压保压快退 此液压系统采用的是电磁阀快慢速换接回路，它的结构简单调节行程比较的方便阀的安装也非常的方便，但是速度换接的平稳性比较差。由于这个系统压力的变比较大，对压力的要求也比较的严格，所以我选择了多级调压。液压系统工作时各个元件的动作： 快进阶段；2YA通电，3YA通电 慢速加压阶段：3YA断电，由溢流阀6控制 快退阶段：2YA断电，1YA通电，4YA通电 2.5 计算和选择液压元件 液压元件的计算，就是要计算该元件在工作中所承受的压力和通过的流量，以便来确定各元件的型号和规格2.5.1 液压泵和电机规格的选择(1)液压泵的选择 计算液压泵的工作压力：液压泵的工作压力Pp必需大于或等于执行元件的最大工作压力P1和同一工况进油路上总压力损失P1之和。 Pp=P1P16P1可以在设计报告的内容3.3中找到，然而P1只有查找资料估计大概的值，一般节流调速回路和管路比较简单的系统P1=0.20.5MPa。还有一种情况就是在进油路上有调速阀或管路比较复杂的系统取P1=0.51.5MPa。 P1=18.120.5=18.62MPa确定液压泵的流量：液压泵的流量必需等于或大于执行元件总流量的最大值KQmax 在工况图中可以看出系统最大流量发生在快进阶段。K=1.11.3 QKQmax9=1.123.4=25.74L/min Q=25.74L/min选择液压泵的型号，根据上面算出的数据Pp和Q查阅液压设计手册选择CY14-1B型斜盘式柱塞泵，泵的参数：排量q=0.00250.25L/r 压力p=19.14MPa 电动机转速1470r/min12 容积总效率v=0.92 总效率=0.8(2)电机的选择 选择的电机要和液压泵相匹配。首先要算出快进和工进两种工况下的功率，因为这两者的功率比较大可以作为选择电机的依据。由于在工进的时候泵的输出量急剧减少，泵的功率也下降，一般当流量在0.21L/min的范围内时，可以取=0.140.3，同时也要注意到选择的电机在达到最大的功率时不至于电动机停转，所以要进行验算。 PQ/2Pn6 Pn所选电动机的额定功率 P变量泵的限定压力 Q压力为P时泵的输出流量快进所需电机的功率：由于快进时外负载F快进=0N，所以进油路的压力就为0N,得到的功率也为0 。工进时所需的电机功率：P=18.12MPa1.0L/min/600.8=0.37KW由液压技术手册可以选择出Y100L2-4型三相异步电动机，该电机的最大功率为3KW，额定的转速为1470r/min(3)液压阀的选择 一般的要求是选阀的额定压力和额定流量要大于系统的最高工作压力和通过的最大流量。有的时候也有特殊的情况，就是通过该阀的实际流量可以超过该阀的额定流量但是不能超过太多，不然会引起液压元件过热损坏元件影响系统的性能。液压阀是用来控制液压油流动的方向和调节它的压力、流量的。因此它分为方向阀、压力阀和流量阀三大类14。尽管它们存在着各种各样的型号，但还是有共同点： 在结构上它们都是由阀体、阀芯、和驱使阀芯动作的元部件组成。 在工作原理上，阀口的压差和流过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式，只是有的控制参数不同而已。(4)选择液压阀的要求： 密封的性能要好 液压油流过时压力损失小 结构要紧凑，安装、使用、调整、维护方便，通用性大 根据上述的要求和理论查阅设计手册找到各类适合液压系统的液压元件13表4液压元件序号液压元件名称通过液压元件最大流量L/min型号额定流量L/min额定压力MPa1斜盘式柱塞泵25.71CY14-1B36.7519.142单向阀23.4I-63B30203三位四通电磁换向阀23.4DG4V-3-2C38214单向阀12DIF-L10H-218235顺序阀12XF3-10B20206先导式溢流阀1DB10G-3152031.57三位四通电磁换向阀23.434EM-H10-T-ZZ30308远程调压阀23Y-Hb10L40169远程调压阀12Y-Ha10L4082.6 验算液压系统的性能（1） 回路压力损失的计算 在设计的时候由于没有设计管路这一项，所以整个回路的压力损失没有办法去计算。但是液压系统中的集中控制阀可以计算出来，通过开始算出的数据得到通过阀的实际流量和压力在再阅技术手册得到额定的压力和流量进行计算。但是在本次的设计中对回路压力损失的计算可以省略。（2）系统的发热与温度的计算在整个工作循环中，各个工况都有发热量，但工进时的发热量是最大的其它的发热量可以忽略不计，所以计算系统的发热量是以工进计算就可以了。工进时，液压缸的负载F=888888.89N 移动的速度V=0.001m/s P=FV=888888.890.001=0.88KW14液压泵的输出功率 Pp=P Q/ 6=18.6235.74/0.8=0.83KW P 液压泵的输出压力 Q液压泵的输出流量 液压泵的总效率 得到系统的发热量=0.88-0.83=0.05KW153 电气控制电路设计3.1 设计步骤及注意事项 步骤： （1）根据液压系统的要求查阅设备的资料，满足所有的工况都能完成。 （2）合理的选择电气元件，以便于安装维修。 （3）当电气系统设计完后，要仔细的检查、调试，进一步的完善。 注意事项： （1)有的工艺或执行元件的动作比较复杂，就需要我们一级一级逐步的画出控制电路图。有的元件要保持一个动作就要连接一个自锁环节，对一些电磁阀等应该增设中间继电器。 （2）线路中，继电器的作用不止是为了记忆输入信号和程序状态外，还可以用来作输入和输出之间的联系，起信号传递的作用。 （3)控制电路中应该设置变速冲动控制，从而使变速更加的平稳。 （4）简化电路、合并同类的接触点提高系统性能，为了操作方便，采用多地控制。3.2 电气控制线路的组成和基本控制规律 组成 ：主电路和辅助电路。 元件：组合开关、接触器、主熔断器、热继电器和电动机。 控制规律： （1）单向全压启动、停止线路；可分为点控制和连续控制。 （2）正反转控制线路，不用按下停止按钮就可以实现运转方向的改变。 （3）多地控制线路，运用在设备两地以上的控制。 （4）顺序控制电路，系统动作依次完成 。 163.3 电气控制电路图 采用的是顺序控制电路 图3.1电气控制电路图 继电器KM1、KM2、KM3、KM4代表的就是电磁阀的1YA、2YA、3YA、4YA。 17此电气图的动作分析： （1）启动。按启动按钮SB1，KM5得电吸合，常开开关KM5闭合。液压泵开始供油，液压系统中的两个三位四通电磁阀全部都还没有通电，处于断电状态。液压泵1输出的油经先导式溢流阀流回油箱，系统空载启动。 （2）液压缸快速下行。按下启动按钮SB2、SB3，继电器KM2、KM3得电吸合，其控制的常开开关KM2、KM3闭合，电磁阀2YA、3YA通电，阀3换至右位阀7换至左位，阀8远程调压。 进油路：泵1先导式溢流阀6阀7左位远程控制阀8阀3右位液压缸5上腔 回油路：液压缸5下腔单向顺序阀4阀3右位油箱（3）液压缸工进。液压缸慢慢的接近工件时，断开按钮SB4继电器KM3断电，其控制开关KM3断开，3YA断电阀7回到中位，阀3的位置不变。当滑块接触到工件并开始工作时，液压缸上腔压力急剧增加，最后达到最大值，压力的控制由先导式溢流阀6控制。（4）系统保压。当压力达到预定值时，先导式溢流阀的作用就是保压，多余的液压油流回油箱中，使液压缸保持着预定压力。（5）液压缸快退。液压执行元件完成了一个工艺后按下开关SB5，继电器KM4得电其控制常开开关KM4闭合，4YA通电电磁阀7换到右位。常闭开关KM4断开KM2断电，电磁阀3 2YA断电阀回到中位。常开开关KM4，继电器KM1得电，由其控制的常开开关KM1闭合，电磁阀3 1YA得电阀换到左位。（6）停止。当液压缸退到起始位置时断开SB1所有的电磁阀都回到中位。由于液压缸的滑块自身很重，选择的是单向顺序阀，液压缸下腔的液压油不会倒流，可以防止液压滑块滑落。 3.4 选择电气元件 （1）掌握元器件预定的工作环境和供应的情况，如防水、防油、防尘等。 （2）根据电气控制的电压、功率及电流的大小来确定电气元件的规格，满足元器18件的负载和使用寿命。 （3）电气元件在通电后，最重要的是要保证它的稳定性，这就需要我们进行一些必要的技术数据统计和校核。 表5电气元件表电气元件代号名称型号FR1主线热继电器JR10-10 10AFR控制电路热继电器JR10-10 6AFU1熔断器RL1-60/40FU2熔断器RL1-15/4SQ1行程开关LX2-11HSQ2行程开关LX2-11HKM1执行元件快退接触器CJX2-09KM2执器行元件快进接触CJX2-12KM3执行元件工件进/快进接触器CJX2-12KM4执行元件快退接触器CJX2-18KM5液压泵启动接触器CJX2-25SB1液压泵启动按钮LA1SB2液压缸快进下行按钮LA1SB3液压缸快进下行按钮LA1SB4液压缸工进按钮LA2SB5液压缸快退上行按钮LA2SB6总停止按钮LA2 压力机总电气控制电路 19图3.2总控制电路图 204 压力机可编程控制器的设计4.1 可编程控制器设计的基本原则 （1）明确控制任务和设计要求，了解液压系统所要完成的工艺过程和液压缸的运动与电气执行元件之间的关系，和电气系统对液压系统的控制要求。PLC的设计需要有一定的知识积累，在我们设计可编程系统时首先要多收集资料，了解过程。在设计好以后还要进行反复的修改和调试，最后进入现场调试，与有关人员紧密的配合拟定方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。（2）保证系统的安全可靠。系统在长期运行的过程中稳定、安全、可靠是一个很重要的指标。 （3）简单、经济适用、维修方便。PLC在近几年在工业行业中运用的很广泛也发展的特别快，作为一个新型的控制工程在本质上能提高产品的质量，也能提高产品数量，从而为工程带来巨大的社会效益和经济效益。（4）适应发展。随着社会的发展，工程技术这一块更新得也非常快，就需要我们在设计的时候要考虑的长远一点，尤其是在选择PLC模块时。4.2 PLC的组成和工作过程(1)PLC的组成 中央处理器。它的功能是储存处理数据、检查储存器的状态、数据通信和诊断程序错误。 存储器单元。一部分储存器是系统专有的，而另一部分储存器是用户编辑和处理数据用的。 输入/输出单元。最常用的是开关量输入接口电路和开关量输出接口电路。 电源。PLC所采用的电源是220V的交流电源。 接口单元。在PLC中接口设备有两类：一类是PLC自身的I/O接口、21能模块；另一类是和接口模块相连的外部设备。在选择模块的时候要注意，是否能和PLC有效的连接；要注意模块的型号、规格的配套，最好是类型和型号一致，这样才能使对接安全可靠。 本次设计多台的PLC系统输入就行了。多台PLC系统的输入输出点的分配，应根据整体控制上的要求，按控制类型输入输出统一分组规定每台PLC都要遵循的原则。输入输出变量。在对输入输出进行分配和名称定义后，把输入输出量进行列表，在与模块的连接时地址信号要每个都对应。建立内存变量分配表。有的系统在编程时候遇到时间变量，这就需要我们分别归类起来。在编程之前一定要充分的考虑变量之间的关系，这样对于查看程序和后期的维修提供了很大的方便。(2)PLC的工作过程，运行框图直观的解释了它的工作过程。22图4.1可编程控制器动作循环图（3）PLC的特点和分类 PLC的特点：可靠性高抗干扰能力强、通用灵活、编程简单、拓展能力强。 PLC的分类：小型机，控制点一般在256点以内，开关量控制为主。 中型机，控制点2562048点，具有开关量和模拟量控制功能，有更强的数字计算能力。 大型机，多于2048点，控制强计算能力强、运行速度高。 244.3 PLC的设计内容 （1）选择机型。根据系统类型和控制对象选择机型，设计此系统要求输入/输出的点数少，属于单机控制的小系统。所以我选择的是小机型通过查表得到小机型的型号98414X。此机型的技术指标：处理速度4.25ms，储存容量8KB，I/O点数256。 （2）控制系统连接线，如下图所示。 图4.2控制系统连接图24 （3）分配输入/输出点，如下表所示。表6I/O地址分配表输入端子输出端子代号功能I点0点SB1控制启动液压泵I0.1Q0.5SB2控制液压缸快速下行I0.2Q0.1SB3控制液压缸快速下行I0.3Q0.2SB4控制液压缸工进I0.4Q0.3SB5控制液压缸快退I0.5Q0.44.3.1 设计梯形图（1）程序设计语句表： 26（2）编写梯形图线性程序设计。用于比较简单的控制程序分块程序设计。用于比较复杂有分支的控制程序。 此梯形图虽然比较简单，但是用一个线性程序编写还是不行，所以我采用的是分块编写的方法，最后主程序的控制就由各个子程序调用出来。26图4.3梯形图按下按钮I0.2和I0.3，Q0.2和Q0.3得到信号液压缸快进断开按钮I0.6，Q0.3断开信号液压缸慢速加压按下按钮I0.5和I0.1，QO.4和Q0.1得到信号液压缸快退275 结 论 本次设计的题目是“基于PLC的压力机液压系统设计”。我把这次设计的工作量分为了三大块：液压系统的设计、电气控制线路设计和可编程控制器的设计。本次我设计的目的就是要用可编程控制器（PLC）控制液压元件完成几个特定的动作，